Çağımızda temiz su kaynaklarına olan ihtiyaç ve su kaynaklarının yetersizliği, atık suların arındırılması için birçok gelişmiş teknolojinin ortaya çıkmasını sağlamıştır. Fakat enerjinin verimliliğini doğuru yönetimi ve etkili su arıtma için en uygun yöntemin, su içersinde üretilen plazma olduğu belirlenmiştir. Üretimi geleneksel yöntemlere göre kolay ve kullanımı, diğer tüm yöntemlerden etkili olup, geleneksel yöntemlerin kolektif etkisini su içerisinde gösterdiği tespit edilmiştir. Bu çalışma da öncelikle, geleneksel su sterilizasyon yöntemlerinden bahsedilmiş ardından plazma fiziği ve özellikle su deşarj plazma fiziği literatürden yararlanılarak anlatılmıştır. Bu anlatımlar içerisinde reaktör ve elektrot yapılandırması ve tasarımları özetlenmiştir. Ardından deşarj tiplerinin teorik altyapısı matematiksel olarak gösterilip plazmanın su içersinde ürettiği UV radyasyon ve şok dalgaları ve bu etkilerin sağladığı oksidatif ürünlerin üretim mekanizması gösterilmiştir. Deneysel kısımda, 20 μs darbe süresi ile 200 W güç girişi ile sıvı içerisinde, sıvı gaz ara-yüzünde plazma üretilmiş ve üretilen plazmanın Optik Emisyon Spektrometre (OES) sonuçları analiz edilmiştir. Bu sonuçlara göre elektron sıcaklıkları yaklaşık olarak 5000-10000 0K arasında ve elektron yoğunluğu ortalama 1022 m-3 bulunmuştur. Bazı atık sıvılar ile denemeler yapılıp, sterilizasyon, dezenfeksiyonlar ve renk açma işlemleri, gerçekleştirilmiştir. Ek olarak sıvı gıdaların raf ömürlerini uzatmaya yönelik denemeler yapılmış ve sonrasında, elde edilen sonuçlar, bu teknolojinin avantajlarını ortaya çıkarmıştır. Anahtar Kelimeler: Sıvı faz deşarjı, Plazma sıcaklığı, Plazma yoğunluğu, Bakteri dezenfektasyonu, Atıksu sterilizasyonu.
In our time, the need for clean water resources and insufficiency of water resources has led to the emergence of many advanced technologies for the purification of wastewater. However, it has been determined that the most effective method for the efficiency of energy and the efficient management of the eastern management and water is the plasma produced in water. It is found that it is easy to use according to traditional methods and it is effective relative to all the other methods and it has been determined that it shows the collective effect of traditional methods in water. In this study, firstly, conventional water sterilization methods are mentioned and then plasma physics and especially water discharge plasma physics are explained by using literature. The reactor and electrode configuration and designs are summarized. Then, the theoretical infrastructure of the discharge types are shown mathematically and the UV radiation and shock waves produced by the plasma in water and the production mechanism of the oxidative products provided by these effects are shown. In the experimental part, with a pulse duration of 20 μs and a 200 W power input, the plasma was produced in the liquid gas interface and the OES results of the produced plasma were analyzed. According to these results, the electron temperatures were approximately 5000- 10000 0K and the electron density was 1022 m-3. Experiments were carried out with some waste liquids, sterilization, disinfection and color opening processes were carried out. In addition, attempts have been made to extend the shelf life of liquid foods, and the results obtained then revealed the advantages of this technology. Keywords: Liquid phase discharge, Plasma temperature, Plasma density, Bacterial disinfection, Wastewater sterilization.
Tez (Yüksek Lisans) - Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Fizik Anabilim Dalı, 2019.
Kaynakça var.
Çağımızda temiz su kaynaklarına olan ihtiyaç ve su kaynaklarının yetersizliği, atık suların arındırılması için birçok gelişmiş teknolojinin ortaya çıkmasını sağlamıştır. Fakat enerjinin verimliliğini doğuru yönetimi ve etkili su arıtma için en uygun yöntemin, su içersinde üretilen plazma olduğu belirlenmiştir. Üretimi geleneksel yöntemlere göre kolay ve kullanımı, diğer tüm yöntemlerden etkili olup, geleneksel yöntemlerin kolektif etkisini su içerisinde gösterdiği tespit edilmiştir. Bu çalışma da öncelikle, geleneksel su sterilizasyon yöntemlerinden bahsedilmiş ardından plazma fiziği ve özellikle su deşarj plazma fiziği literatürden yararlanılarak anlatılmıştır. Bu anlatımlar içerisinde reaktör ve elektrot yapılandırması ve tasarımları özetlenmiştir. Ardından deşarj tiplerinin teorik altyapısı matematiksel olarak gösterilip plazmanın su içersinde ürettiği UV radyasyon ve şok dalgaları ve bu etkilerin sağladığı oksidatif ürünlerin üretim mekanizması gösterilmiştir. Deneysel kısımda, 20 μs darbe süresi ile 200 W güç girişi ile sıvı içerisinde, sıvı gaz ara-yüzünde plazma üretilmiş ve üretilen plazmanın Optik Emisyon Spektrometre (OES) sonuçları analiz edilmiştir. Bu sonuçlara göre elektron sıcaklıkları yaklaşık olarak 5000-10000 0K arasında ve elektron yoğunluğu ortalama 1022 m-3 bulunmuştur. Bazı atık sıvılar ile denemeler yapılıp, sterilizasyon, dezenfeksiyonlar ve renk açma işlemleri, gerçekleştirilmiştir. Ek olarak sıvı gıdaların raf ömürlerini uzatmaya yönelik denemeler yapılmış ve sonrasında, elde edilen sonuçlar, bu teknolojinin avantajlarını ortaya çıkarmıştır. Anahtar Kelimeler: Sıvı faz deşarjı, Plazma sıcaklığı, Plazma yoğunluğu, Bakteri dezenfektasyonu, Atıksu sterilizasyonu.
In our time, the need for clean water resources and insufficiency of water resources has led to the emergence of many advanced technologies for the purification of wastewater. However, it has been determined that the most effective method for the efficiency of energy and the efficient management of the eastern management and water is the plasma produced in water. It is found that it is easy to use according to traditional methods and it is effective relative to all the other methods and it has been determined that it shows the collective effect of traditional methods in water. In this study, firstly, conventional water sterilization methods are mentioned and then plasma physics and especially water discharge plasma physics are explained by using literature. The reactor and electrode configuration and designs are summarized. Then, the theoretical infrastructure of the discharge types are shown mathematically and the UV radiation and shock waves produced by the plasma in water and the production mechanism of the oxidative products provided by these effects are shown. In the experimental part, with a pulse duration of 20 μs and a 200 W power input, the plasma was produced in the liquid gas interface and the OES results of the produced plasma were analyzed. According to these results, the electron temperatures were approximately 5000- 10000 0K and the electron density was 1022 m-3. Experiments were carried out with some waste liquids, sterilization, disinfection and color opening processes were carried out. In addition, attempts have been made to extend the shelf life of liquid foods, and the results obtained then revealed the advantages of this technology. Keywords: Liquid phase discharge, Plasma temperature, Plasma density, Bacterial disinfection, Wastewater sterilization.